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大学生设计载人智能购物车可实时结账

2020-09-14 21:36:51来源:励志吧0次阅读

大学生设计"载人智能购物车"可实时结账 随着生活水平的提高,去商品齐全、物美价廉的超级市场购物成为不少市民的选择。在超市购物,排队等待结账的时间过长、超市面积太大推车购物累是许多人头疼的问题。来自北京工业大学的学生设计出一款智能购物车,可以载着主人行驶在货架间,用随车携带的扫码枪读出价格,可以实时结账,从而解决上述两大难题。 了解到,该款智能购物车在国际电子设计大赛、日内瓦国际发明展等赛事和展出中获奖,目前准备在部分超市投入试用。 神器亮相 充电一小时可行3公里自带扫码枪可结算价格 在北京工业大学软件学院的实验室里见到了这辆智能购物车。从尺寸上看,它与普通超市购物车无异。只不过车上安装的各种线缆和信号发射器显示出独特的高科技色彩。购物车的扶手上装着一个游戏机里常见的操纵摇杆,车筐的后端装着一个黑色的摄像头,摄像头后面是一个无线信号发射器,车筐里放的是超市里常见的价格扫码枪。车的前轮是普通超市购物车上的小轮,可以转向;安装在一个蓝色底盘上的后轮则加大到直径约15厘米,并加载了马达驱动器。 软件学院的研究生谢跃演示运行了这台购物车。启动马达后,人站在底盘上,轻轻向前拨动摇杆,购物车立刻向前行驶。车速不快,大约每小时5公里,但用于超市购物已经足够了。谢跃说,这台购物车用24伏特的电压驱动,充电一小时就可以载人行驶约3公里。用车上的扫码枪一刷商品包装上的二维码,商品的价格就显示在随车装载的显示屏上,接入超市的商品价格数据后还能实现现场结算,在超市里试验过,很有用。 发明缘起 超市购物运货车源自上课除湿干燥机运书车 张川是智能购物车的创意提出者之一。今年刚从北京工业大学研究生毕业的他告诉,2011年他和陈连升、曲黎明等同学参加在清华大学举行的德致伦杯国际电子设计大赛。确定参赛项目时,他们最早想到的是设计一辆上课运书车,我们觉得工科专业的学生上课要带很多书,太辛苦,就想设计一个超市手推车能装着书,自动跟着我们去教室。 在与导师沟通后,张川他们发现运书车的应用范围太小,无法体现比赛的实用性要求。后来我们想到在超市购物时推着满载商品的购物车同样非常辛苦,不如就做成能装着商品自动跟着顾客走的智能购物车。张川说,这一创意得到了导师的支持。 开发过程 200元钱的购物车装上5000元智能设备 提出创意以后,张川和同学们立即投入了实物研发的阶段。他们花200多元钱在上购买了一辆黑色的超市购物车,着手进行设计改装。 改装的第一步便是让车具备动力。购物车是在人群拥挤的超市里运行的,因此车速不能太快。他们决定采用动力输出相对温和的电力驱动,保留车前轮作为转向轮,马达驱动器安装在后轮附近。 让车具备了动力后,张川和同学开始尝试让车具备跟踪能力,我们最早想用红外线感应设备,通过感知人体温度来跟随车主的行走路线。但问题很快出现,红外感应器不能锁定用户,跑着跑着就跟着别人走了。经过反复思考和测试,他们发现通过加载视频跟踪算法的摄像头能够解决这一难题,摄像头能够采集信息,我们只需要加载一个电子标签,购物车通过电子标签锁定跟踪对象,就不会走丢了。 这台能自动跟着主人的购物车在2011年的德致伦杯电子设计大赛中获得第一名。张川他们也获得了去国外参加总决赛的机会。他们决定对智能购物车进行升级。首先是让购物车能载人,张川和同学在后轮装马达的位置加装了一个用高强度钢板做的底盘,人站在上面操控摇杆让车前行,从而让购物更轻松,底盘足以承受一名成年男子的体重。张川说,他们还加大了后轮的尺寸,以适应站人后更高强度的磨损。 完成到这一步,一台超市自行购物车已经成型。但它还是不够智能,因为购物者还需要排队结算。张川和同学给购物车装上了超市的结算扫码枪、价格计算器和无线信号发射器,扫码商品后获得的价格信息可以实时发送到超市的价格数据系统,数控弯箍机只需要超市提供价格数据,总消费金额就能立即算出来。 到2011年10月,历经半年设计完善的智能购物车终于问世。200元的购物车上加载的各种电子设备和材料,成本价值超过了5000元。2012年,购物车参加第40届日内瓦国际发明展,获得国家特别奖和组委会银奖。今年11月,它又在北京文博会上亮相,受到观众的好评。 未来改进 走得更稳跟得更准期待商家开放价格数据 张川、曲黎明等智能购物车的始创者已经毕业。他们的师弟师妹软件学院的学生在维护购物车的同时,正不断想办法完善它的功能。 谢跃告诉,目前这款智能购物车还存在两大弊端:一是从跟踪摄像头采集信息到购物车马达响应有2至3秒钟的延时,这直接导致购物车在即将撞上其他人或者货架时,无法及时作出刹车响应;二是摄像头在采集电子标签跟羊驼出售踪主人时,信号很容易受到干扰。我们希望能利用所学知识,完善摄像头算法的精度和速度,让购物车走得更稳,刹得住;跟得更准,不跑丢。谢跃说,此外,他们还打算给购物车增加自主导航寻找商品的功能。 谢跃说,作为一款集合了超市自助结账,智能跟随及可驾驶的多功能新型超市购物车,它可以很好地解决超市结账时排队及老人、残疾人购物不便的需求,具有很大的实际推广价值。在张川看来,目前这款购物车要真正走向实用还有一些障碍需要跨越,比如车上的电子设备、线缆需要包裹,避免裸露;智能系统的可靠性运行需要进一步验证。最重要的是我们需要超市开放共享价格数据,以发挥购物车无线结算的功能,加快顾客结算速度。大超市都是连锁的,开放几家就能连成一大片。张川说,目前已经有大型超市同意试用这种智能购物车。(北京晚报)
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